195330. lajstromszámú szabadalom • Berendezés nyomóerő átadására meglévő vagy új anyag- és szerkezetvizsgáló gépekhez
1 195 330 2 A találmány berendezés meglévő vagy új anyag- és szerkezetvizsgáló gépekhez, elsősorban nyomószilárdság vizsgálatára, amely nyomóerőt továbbító gömbcsuklót és a vizsgálandó próbatestet közrefogó nyomólapokat tartalmaz. A szilárd anyagok nyomószilárdság vizsgálatának gyakorlatában a vizsgáló gépbe gyárilag beépített, a próbatest méreteitől független, gépenként különböző geometriai központtal kialakított gömbcsuklós nyomófej vagy alsó gömbcsukló szolgálja a központos eró'átadást. A próbatesten a nyomófej felfekvése a központos teherátadáshoz azonban csak úgy lehetséges, ha a vizsgáló gép nyomófeje a vizsgálathoz alkalmazott nyomólapon vagy a próbatest felületén egymáshoz képest elcsúszhat. A próbatest valamelyik sarkát vagy szélső pontját elérő nyomófej terhelési sebességéből függő, növekvő súrlódás mellett végzi ezt a mozgást, ami az alkalmazott anyagoktól és a próbatest alakjától, karcsúságától függően egy bizonyos határon túl nem lehetséges. Ezért a próbatestre nem központos, hanem külpontos teher hat központos elhelyezés esetén is. A próbatest vagy a gömbcsukló mozgásánál fellépő külpontosság mértékét nem lehet megállapítani, mivel azt több tényező - pl. méret, rugalmasságú modulus, a gép nyomófejének helyzete, a próbatestnek a tervezett geometriájától való eltérésre, stb. - egyidejűleg, és véletlenszerűen befolyásolja. (Építőanyagok szilárdsága és szilárdságvizsgálata, SzIKKTI, Bp., 1979. Tudományos Közlemények 61 füzet, ISBN 963 7111 123, Dombi József.) A külpontosság oka a gépet kezelő személyzet szubjektív hibáin túl objektív jellegű is. Ez utóbbi hibát a jelenség ismeretében sem lehet kiküszöbölni a próbatestek vizsgálatakor. Ebből a hibából kifolyóan csökken a törőerő, és!nagy lehet az eredmények szórása. Végeredményben tehát a vizsgált anyagot a törőgép hibái miatt rosszabbnak minősítjük a valóságosnál. (CONTROLS Spa, Italy, Newsletter 2., Year 1., No. 2. Okt. 1983.) A találmány célja a mérési eredmények javítása. A cél elérése azon a felismerésen alapul, hogy a törőgép nyomófeje a közte és a próbatest között fellépő súrlódó erő hatására a kívánt mértékben nem tud elmozdulni, és ezért a központos teherátadáshoz szükséges mozgásokat geometriai kialakításokkal kell lehetővé tenni. A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti berendezés nyomóerő átadására, meglévő vagy új anyag- és szerkezetvizsgáló gépekhez — amely nyomóerőt továbbító gömbcsuklót, és a vizsgálandó próbatestet közrefogó nyomólapokat tartalmaz — oly módon van kialakítva, hogy a gömbcsukló a próbatest alatt helyezkedik el, és két részből van kialakítva, a két részből kialakított gömbcsuklónak a próbatesttel érintkező gömbfelületű konvex teste, és ahhoz idomuló, vele azonos sugarú alsó konkáv teste van, a gömbcsukló gömbfelületének, valamint a próbatest felső felületének pedig egymással egybeeső geometriai középpontja van. A találmány szerinti berendezés további ismérve lehet, hogy a gömbcsukló fölső konvex teste és a próbatest közé egy további másodlagos konvex csuklótest van beiktatva, a másodlagos konvex csuklótest gömbfelületének, valamint a próbatest alsó felületének pedig egymással egybeeső geometriai középpontja van. A találmányunk szerinti berendezés alkalmazása a gyakorlatban azzal az előnnyel jár, hogy egy-egy törőgép a terhelhetőségi határain belül a vizsgálandó próbatest alakja és mérete tekintetében is univerzálissá válik, ugyanis, ha megváltozik a próbatest alakja vagy mérete, nem új törőgépre, hanem csak új gömbcsuklóra van szükség. A pontosabb szilárdsági értékek meghatározásának anyagmegtakarító következménye is van, hiszen nem kerülhet sor szükségtelen túlméretezésre és ezzel járó anyagpazarlásra. A találmányt rajzok alapján ismertetjük közelebbről, ahol az 1. ábrán a találmány szerinti, a próbatesthez illesztett gömbcsukló elvi vázlatát, a 2. ábrán a próbatesthez illesztett kettős gömbcsukló elvi vázlatát mutatjuk be. A találmány szerinti berendezés lényegi része az 1. ábrán látható Gf gömbcsukló, amely a P próbatesthez illeszkedik. Ennek révén a P próbatest N nyomólaphoz illeszkedő felületének és a Gj gömbcsukló gömbfelületének geometriai F középpontja egybeesik. Az 1. ábra szerint a P próbatest alatt elhelyezett, két részből kialakított G, gömbcsuklónak a P próbatesttel érintkező gömbfelületű fölső konvex Gif teste és ahhoz idomulón, vele azonos sugarú alsó konkáv Gla teste van. A 2. ábra szerinti előnyös berendezésnél egy olyan Gf gömbcsukló látható, amelynél a Gf gömbcsukló fölső Gff teste és a P próbatest közé egy további másodlagos G2 csuklótest van beiktatva. A másodlagos konvex G2 csuklótest gömbfelületének, valamint a P próbatestnek a G2 csuklótesttel érintkező felületének egymással egybeeső geometriai A középpontja van. A találmány szerinti berendezés használata során a nyomóerő a központos átadása folytán elérhető az, hogy elcsúszás, elfordulás nem következik be, mivel a kezdeti elmozdulásokat a gömbcsukló követi. Ezt a mozgást a gömbcsukló alsó, és felső testeinek érintkező felületei segítik elő azáltal, hogy ezeket a felületeket a lehető legkisebb súrlódási tényező eléréséig munkáljuk meg, vagy bevonjuk súrlódást csökkentő anyaggal. A kettős, másodlagos gömbcsukló beépítésével a terhelés alatt fellépő elmozdulások is követhetők azáltal, hogy a geometriai középpontok egymáshoz viszonyított helyzete változatlan. A találmány szerinti berendezéssel univerzális nyomóerő átadására alkalmas gépek alakíthatók ki, núvel a berendezéssel a meglévő gépek is használhatóvá tehetők a különböző alakú és méretű próbatestek szilárdsági vizsgálatára. 5 10 16 20 25 30 35 40 45 50 55 60
